(57)【要約】【課題】本発明は電気抵抗値やスキューのバラツキが少なく、安定した検査ができる電気コネクタを提供せんとするものである。【解決手段】本目的は弾性エラストマー２２層内に埋設される複数の導電細線２０がエラストマー２２層の表及び裏面に略垂直方向に伸びて直線状となり、導電細線２０の全長を弾性エラストマー２２の厚さとほぼ同一若しくは両端部を弾性エラストマー２２層の表裏両面から突出させ、導電細線２０を中心に細線２０と導通した少なくとも３個以上の電気接点１２を、略同心円状に配置したＦＰＣ１８と導電細線２０とを接続することことにより達成できる。【選択図】  図１
2005300483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性エラストマー層内に埋設される複数の導電細線が該エラストマー層の表及び裏面に略垂直方向に伸びて直線状となり、前記導電細線の全長を前記弾性エラストマーの厚さとほぼ同一若しくは両端部を前記弾性エラストマー層の表裏両面から突出させ、前記導電細線を中心に該細線と導通した少なくとも３個以上の電気接点を、略同心円状に配置したフレキシブルプリント基板と前記導電細線とを接続したことを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２】
前記導電細線が埋設された前記弾性エラストマー層の孔の周縁部分に窪み部を設けたことを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
【請求項３】
前記電気接点の周囲に、略Ｕ字形状のスリットを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の電気コネクタ。
【請求項４】
少なくとも３個以上の前記電気接点を、１つのパッド上に接触するように配置したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の電気コネクタ。
【請求項５】
前記エラストマーの表面若しくは裏面のどちらか一方面又は両面に、前記フレキシブルプリント基板を接続したことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項記載の電気コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速伝送や携帯電話等に使用されるＩＣを検査する電気コネクタに関するもので、特に検査時にＩＣパッドとコネクタ接点の接触測定位置によってインピーダンス等の電気特性のバラツキの少ない構造にしたものである。
また、下記に示す特許文献６は、コネクタ（ＣＤＤＩコネクタ）の接点（１３）を内側円（３）上と、中間円（２）上とに配置することが記載されている。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣの検査では、例えば特許文献１〜５に示すような半球状やその他形状の電気接点を設けて、検査するＩＣのパッドに１点接触させて行っていた。
【特許文献１】特許文献１としては、本出願人が既に出願した特願２００２−２２８９１１がある。この文献の要約によると、高速信号化が可能で、導電細線２０の長さを気にすることがなく、弾性エラストマー２２に反りが発生することなく、導電細線２０とＦＰＣ１８との安定した接続が得られ、導電性物品の接続部の周囲が絶縁体で覆われているような場合にも、導線性物品の接続部とＦＰＣ１８の接続部とを容易に接続できる接続方法を提供することを目的とし、弾性エラストマー２２層内に埋設される複数の導電細線２０が、このエラストマー２２層の表及び裏面に略垂直方向に伸びて直線状となり、導電細線２０が埋設された弾性エラストマー２２層の孔の周縁部分に窪み部２６を設けることによって達成し、また、表裏両側のＦＰＣ１８の接続部が弾性エラストマー２２から浮かないように、押さえ治具３２で押さえながら、ベーパーリフローによってＦＰＣ１８と導電細線２０とを半田付けすることが記載されている。
【特許文献２】特許文献２としては、本出願人が既に出願した特願２００３−１３３２３１がある。この文献の要約によると、個別にダイシングされたチップでは、特性測定に先立って、チップの表裏や上下左右の識別判定が必要となり、その判別装置も高価となるが、ウエハー状態で測定することが出来れば大幅に低減削減が出来ることことを目的とし、弾性エラストマー２２層内に埋設される複数の導電細線２０がエラストマー２２層の表及び裏面に略垂直方向に伸びて直線状となり、導電細線２０が埋設された弾性エラストマー２２層の孔の周縁部分に窪み部２６を設け、導電細線２０の全長を弾性エラストマー２２の厚さとほぼ同一若しくは導電細線２０の両端部を弾性エラストマー２２層の表及び裏面から突出させ、エラストマー２２の表面若しくは裏面のどちらか一方面の導電細線２０に電気接点１２を有するＦＰＣ１８を接続する構造、また、ＦＰＣ１８を接続した面と反対側にハード基板３０を接続する構造が記載されている。
【特許文献３】特許文献３としては、特開平１０−６９９５５号がある。この文献の要約によると、バンプ等の突起電極を有するＩＣを試験対象とするＩＣソケット及びこれを用いた試験方法及びＩＣソケットの実装機構に関し、微細化された突起電極を傷つけることなく高精度に試験を行なうことを目的とし、試験用基板32に搭載されており、半田バンプ28を有するＩＣ25に対し試験を行なう際に当該ＩＣ25が装着されるＩＣソケットにおいて、下端部が試験用基板32に電気的に接続されると共に上端部が半田バンプ28に接続される複数の直線状コンタクトピン30と、このコンタクトピン30を支持する弾性部材31とよりなるコンタクトユニット23を設け、かつ、コンタクトピン30の径寸法を半田バンプ28に突き刺し可能な微細な径寸法とし、その端部が半田バンプ28に突き刺されることにより電気的に接続することが記載されている。
【特許文献４】特許文献４としては、特開平１１−２９７４４４号がある。この文献の要約によると、従来のテストソケット配置に関係する問題を低減させるテストソケットを提供することを目的とし、本集積回路パッケージ用テストソケットは積載基板のそれぞれ頂部表面と底部表面とに締着される上部ハウジングと下部ハウジングとを有し、上部ハウジングは集積回路パッケージの受容のための空洞を有し、複数の固体ソケットプランジャを集積回路パッケージのテスト位置に接触させるために上部ハウジングの基部に穴を備え、ソケットプランジャは下部ハウジングの複数の溝内に配置され、積載基板の複数の穴を通って延びてテスト位置に接触し、複数のバネがソケットプランジャの下の下部ハウジングの溝に配置され、ソケットプランジャを上方に付勢するバネ力を与え、ボールがバネとプランジャの斜面端部の間に配置され、プランジャを付勢する際に手助けをすることが記載されている。
【特許文献５】特許文献５としては、特開２００２−８７４９号がある。この文献の要約によると、接続抵抗のばらつきを抑制防止し、電極の接続を安定化させ、過剰に圧縮変形する必要のない電気コネクタ、電気コネクタを用いた接続構造、半導体ソケット及びその製造方法を提供することを目的とし、実装回路基板４と半導体パッケージ３０間に介在される嵌合プレート８と、嵌合プレート８に嵌入される電気コネクタ１２と、嵌合プレート８に重ねられる位置決めプレート１７とを備え、電気コネクタ１２を、嵌合プレート８に嵌入される絶縁性の弾性シート１３と、弾性シート１３から所定の間隔で半導体パッケージ３０方向に突出する複数の弾性接続子１４と、実装回路基板４と半導体パッケージ３０の複数の電極５・３１に対応するよう各弾性接続子１４に内蔵され、実装回路基板４と半導体パッケージ３０の電極５・３１を導通する複数本の金属リボン１５とから構成し、そして、実装回路基板４と半導体パッケージ３０の対向方向と同方向に各金属リボン１５を直線的に傾斜させ、位置決めプレート１７に、各弾性接続子１４に貫通される位置修正スリット１８を設けることが記載されている。
【特許文献６】特許文献６としては、特開平６−２４３９４０号がある。この文献の要約によると、ＣＤＤＩコネクタの電気的特性を改善し、且つ高速ネットワーク部品としての要求を適えるようにすることを目的とし、音声及びデータ伝送用の高速ネットワークに対するコネクタ（ＣＤＤＩコネクタ）の接点（１３）を内側円（３）上と、中間円（２）上とに配置することが記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ある大きさを有したパッドに対して、特許文献１〜５に記述した接点を１点で接触させて、検査する方法では、その接触位置によって、導体電気路長が変わり、しいては電気抵抗値やスキューのバラツキが生じて、安定した検査をすることができないと言った課題があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、電気抵抗値やスキューのバラツキが少なく、安定した検査ができる電気コネクタを提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、弾性エラストマー２２層内に埋設される複数の導電細線２０が該エラストマー２２層の表及び裏面に略垂直方向に伸びて直線状となり、前記導電細線２０の全長を前記弾性エラストマー２２の厚さとほぼ同一若しくは両端部を前記弾性エラストマー２２層の表裏両面から突出させ、前記導電細線２０を中心に該細線２０と導通した少なくとも３個以上の電気接点１２を、略同心円状に配置したフレキシブルプリント基板１８（以下「ＦＰＣ］という。）と前記導電細線２０とを接続することことにより達成できる。
【０００６】
前記導電細線２０が埋設された前記弾性エラストマー２２層の孔の周縁部分に窪み部２６を設ける。前記窪み部２６を設けることで、前記導電細線２０を段付きピンにした場合に、段付き導電細線２０の肩部に弾性エラストマー２２の肉がかぶることがない。
前記電気接点１２の周囲に、略Ｕ字形状のスリット１６を設ける。スリット１６を設けることで、ＩＣパッドの傾きや凹凸への追従性を上げることができる。
少なくとも３個以上の前記電気接点１２を、略等間隔の略同心円状に、１つのパッド上に接触するように配置する。少なくとも３個以上の前記電気接点１２を１つのパット上に接触するように配置することで、パッドの中心と各電器接点１２の中心がズレても、パッドと各電気接点１２間で、パッドの中心と近づく接点と遠ざかる接点ができ、電気抵抗値やインピーダンスやスキューのバラツキが小さくなる。
また、前記エラストマー２２の表面若しくは裏面のどちらか一方面又は両面に、前記ＦＰＣ１８を接続する。さらにまた、どちらか一方面に前記ＦＰＣ１８を接続した場合に、その一方面と反対側にハード基板を接続する。
【発明の効果】
【０００７】
以上の説明から明らかなように、本発明の電気コネクタ１０によると、次のような優れた顕著な効果が得られる。
（１）弾性エラストマー２２層内に埋設される複数の導電細線２０が該エラストマー２２層の表及び裏面に略垂直方向に伸びて直線状となり、前記導電細線２０の全長を前記弾性エラストマー２２の厚さとほぼ同一若しくは両端部を前記弾性エラストマー２２層の表裏両面から突出させ、前記導電細線２０を中心に該細線２０と導通した少なくとも３個以上の電気接点１２を、略同心円状に配置したＦＰＣ１８と前記導電細線２０とを接続しているので、接触する位置によっても電気抵抗値やインピーダンスやスキューの繰り返し測定値のバラツキが少なく、安定した検査ができる電気コネクタ１０を提供することができる。
（２）前記導電細線２０が埋設された前記弾性エラストマー２２層の孔の周縁部分に窪み部２６を設けているので、前記導電細線２０を段付きピンにした場合に、段付き導電細線２０の肩部に弾性エラストマー２２の肉がかぶることがなく、前記弾性エラストマー２２の反りを抑えることができる。
（３）前記電気接点１２の周囲に、略Ｕ字形状のスリット１６を設けているので、ＩＣパッドの傾きや凹凸への追従性を上げることができる。
（４）少なくとも３個以上の前記電気接点１２を、略等間隔の略同心円状に、１つのパッド上に接触するように配置しているので、パッドと各電気接点１２間で、パッドの中心と近づく接点１２と遠ざかる接点１２ができ、相対的にパッドの中心と各電気接点１２の中心との距離が変わらず、電気抵抗値やインピーダンスやスキューの繰り返し測定値のバラツキが小さくなる。
（５）前記エラストマー２２の表面若しくは裏面のどちらか一方面又は両面に、前記ＦＰＣ１８を接続しているので、容易に高速伝送に適したＦＰＣ１８を接合することができ、高速信号を測定検査する際のソケットコネクタとして、挿入損失を顕著に軽減することができる。
（６）どちらか一方面に前記ＦＰＣ１８を接続した場合に、その一方面と反対側にハード基板を接続しているので、接点部が最先端に突出した形状が構成出来るため、ウエハー状態のＩＣ接触子に対しての接触が容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１から図３に基づいて、本発明の電気コネクタ１０について説明する。図１は電気コネクタの上面図であり、図２は電気コネクタを図１のＡ−Ａで断面した部分的な縦断面図である。図３は電気接点を移動した場合の説明図である。
本発明の電気コネクタ１０は、ＬＧＡやＢＧＡ等の高速動作用ＩＣを検査するためのものであり、前記電気コネクタ１０は、主に弾性エラストマー２２と導電細線２０とＦＰＣ１８とを具えている。
【０００９】
それぞれの構成部品について説明する前に、前記電気コネクタ１０を検査をする高速動作用ＩＣについて説明する。高速動作用ＩＣは、基板に搭載されるもので、機器の小型化に伴い高速動作用ＩＣも小型化し、大きさは１０mm□以下になってきており、電気接点１２が接触するＩＣパッドの大きさは１．５mm□程度になっている。Known  Good  Dieのために高速動作用ＩＣの電気抵抗値やインピーダンスやスキューを検査する必要があり、前記電気コネクタ１０を使用し検査をおこなっている。
【００１０】
以下で、それぞれの構成部品について説明する。
まず、本発明のポイントであるＦＰＣ１８について説明する。前記ＦＰＣ１８には貫通孔若しくは止め孔としてのスルーホール１４が複数個設けられ、該スルーホール１４に前記導電細線２０が接合される。前記スルーホール１４の周囲には、同心円状に少なくとも３個以上の電気接点１２が設けられ、該電気接点１２と前記スルーホール１４との間には導通するように導体２４等が配置されている。同心円状にした少なくとも３個以上の電気接点１２は、検査するＩＣの１つのパッドに接触するように配置されている。
【００１１】
前記電気接点１２の数量としては、３個以上であれば幾つでもよいが、検査時の電気抵抗値やインピーダンスやスキューのバラツキを少なくするにはできる限り多い方がよい。数量は加工性や検査時の電気抵抗値やスキューのバラツキ等を考慮して適宜設計している。
３個以上設けられた前記電気接点１２の配置は、検査時の電気抵抗値やスキューのバラツキを小さくすることを考えるとできる限り等間隔にすることが望ましく、図１のように、本実施例では、３個の電気接点１２が１２０度の等間隔に同心円になるように配置している。
前記電気接点１２の形状は、接触する相手物の形状に対応して最適化を図るように適宜設計しており、本実施例では、相手物であるＩＣのパッドが平面であるため図１のように略半球状にしている。
【００１２】
３個以上設けられた前記電気接点１２は、略等間隔の略同心円状に、ＩＣの１つのパッドに接触するように配置されている。前記電気接点１２の大きさは、１つの前記パッドの大きさ内に全てが接触するように適宜設計しており、本実施例ではパッド径φ１．５ｍｍにし、スルーホール１４から各電気接点１２までの距離を０．４ｍｍにしている。少なくとも３個以上の前記電気接点１２を、略等間隔の略同心円状に、１つのパッド上に接触するように配置しているので、パッドと各電気接点１２間で、パッドの中心と近づく接点１２と遠ざかる接点１２ができ、相対的にパッドの中心と各電気接点１２の中心との距離が変わらず、電気抵抗値やインピーダンスやスキューのバラツキが小さくなる。
【００１３】
略同心円状に４個設けられた前記電気接点１２は、パッドの中心からの導体電気路長が変わることにより、電気抵抗値が表２のように変化する。表２の場合、図３のように、Ｙ軸方向にのみ移動させた場合の電気抵抗値の変化を表したものである。Ｙ軸方向にのみ移動とは、４つの電気接点１２のａ，ｂ，ｃ，ｄがそれぞれｙだけ図３の下方に移動し、４つの電気接点１２がａ’，ｂ’，ｃ’，ｄ’に移動した状態である。Ｙ軸方向のみだけでなく、Ｘ及びＹ軸方向に変位させた場合でも電気抵抗値の数値は変わるものの同様の傾向を示す。また、電気接点１２の数量を３個にした場合や数量を増やした場合にも数値は変わるものの同様の傾向を示す。半径２ｍｍの同心円状に４個設けられた前記電気接点１２を、Ｙ軸方向にのみ移動させた場合の各接点までの電気路長を求める式は、次のようになる。
まず、導体電気路長が長くなる方向の２点（ｃ’，ｄ’）は、
2005300483.tif 000003
になる。
次に、導体電気路長が短くなる方向の２点（ａ’，ｂ’）は、
2005300483.tif 000004
になる。
上記式のｙは移動量である。
電気抵抗値を求める式は、
2005300483.tif 000005
になる。
また、表１は、電気接点１２が１個の場合の電気抵抗値の変化を表したものである。
【００１４】
【表１】
2005300483.tif 000006
【００１５】
【表２】
2005300483.tif 000007
【００１６】
【表３】
2005300483.tif 000008
グラフ１
【００１７】
上記表２を見た場合には、移動量に比べて、電気抵抗値のバラツキが非常に小さい値を示している。このことは、表３のグラフ１からも言える。これは、前記電気接点１２を少なくとも３個以上の多点接触にすることで、パッド３２の中心からの導体電気路長の平均化が図られ、電気抵抗比率のバラツキが小さくなったものと考えられる。
また、表１と表２とを比較すると、電気接点１２が１点の場合（表１）と電気接点１２が４点の場合（表２）とでは、該接点１２が移動した際の電気抵抗比率のバラツキに差があり、電気接点１２が４点の場合（表２）の電気抵抗比率のバラツキが小さいことが一目瞭然である。このことは、表３に示したグラフ１からも明らかである。
【００１８】
次に、導電細線２０について説明する。前記導電細線２０は金属製であり、公知技術の工法によって作成されている。前記導電細線２０の太さは、導電率や強度等を考慮し、本実施例ではΦ０．１〜０．２ｍｍ程度にしている。
前記導電細線２０の材質は、半田付性や剛性や導電率を考慮し、例えば黄銅、ベリリウム銅、リン青銅、純銅、純銀、純金等を挙げられる。
【００１９】
前記導電細線２０は前記弾性エラストマー２２に略垂直方向に伸びて直線状となり、埋設されており、前記導電細線２０の両端若しくは片端は前記スルーホール２４に接合されている。前記導電細線２０は前記ＦＰＣ１８のスルーホール１４に挿入しても、挿入しないで、接合してもよい。前記導電細線２０の形状は、導電率や抵抗や強度等を考慮して適宜設計するが、ストレートピンでも段付ピンのどちらでもよい。前記導電細線２０の径は、電気接点１２のピッチや導電性を考慮して適宜設計される。
【００２０】
最後に、弾性エラストマー２２について説明する。
前記弾性エラストマー２２には上記のように前記導電細線２０が挿入埋設され、前記導電細線２０が埋設された前記弾性エラストマー２２層の孔の周縁部分に窪み部２６を設け、前記導電細線２０の全長を前記弾性エラストマー２２の厚さとほぼ同一若しくは両端部を前記弾性エラストマー２２層の表裏両面から突出させている。
導電細線２０が埋設された表裏部分であって、前記導電細線２０の円柱状部分を埋設した前記弾性エラストマー２２層の孔の開口周縁部分に窪み部２６が設けられるので、弾性エラストマー２２層の端部の膨出部の形成は未然に防止される。即ち、前記導電細線２０の肩部が弾性エラストマーで覆われることがなく、導電細線２０の全長を厳密に管理することがなく、弾性エラストマー２２の厚みとほぼ同等か０．０５〜０．１ｍｍ程度長くしている。
【００２１】
前記窪み部２６の形状としては、孔を囲むように略椀形、又は円錐形状のものが用いられる。また他の例として、階段状環溝やアリ溝等種々の形状のものが用いられるが、弾性エラストマー２２層の孔の端部の盛り上がりを防止し、導電細線２０とＦＰＣ１８のスルーホール１４部との半田付けのための接触面積を確保するものであれば、どのような形状でも良い。窪み部の２６大きさも、上記役割や弾性エラストマーの強度や導電細線２０の保持力を考慮して適宜設計している。
【００２２】
図２のように、本実施例では前記弾性エラストマー２２の一方側にＦＰＣ１８を取付け、もう一方側にハード基板３０を取付けたものを図示した。前記エラストマー２２層の一方側に、相手物と接続する電気接点１２とスルーホール１４とこのスルーホール１４と該電気接点１２を導通させる導体２４とからなるＦＰＣ１８を、複数の導電細線２０の片端と前記スルーホール１４とが合致するように接合したものである。
このように一方側にＦＰＣ１８と取付け、もう一方側にハード基板３０を取付けたものでなく、両側にＦＰＣ１８を接合したものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の活用例としては、携帯電話等に使用されるＩＣを検査する電気コネクタ１０に活用され、特に検査時に測定位置が移動しても電気抵抗値やインピーダンスやスキューの繰り返し測定値のバラツキが少ない構造にしたものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】電気コネクタの上面図である。
【図２】電気コネクタを図１のＡ−Ａで断面した部分的な縦断面図である。
【図３】電気接点を移動した場合の説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０        電気コネクタ
１２        電気接点
１４        スルーホール
１６        スリット
１８        フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
２０        導電細線
２２        弾性エラストマー
２４        導体
２６        窪み部
２８        半田
３０        ハード基板
３２        パッド
【図１】
2005300483.tif 000009
【図２】
2005300483.tif 000010
【図３】
2005300483.tif 000011